基于EDEM的轻型凿式深松铲土壤耕作载荷仿真分析

《基于EDEM的轻型凿式深松铲土壤耕作载荷仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于EDEM的轻型凿式深松铲土壤耕作载荷仿真分析顿国强陈海涛李兴东纪文义朱海宋文龙东北林业大学机电工程学院东北农业大学工程学院摘要：以轻型凿式深松铲为研究对象，利用EDEM建立其离散元仿真模型，确定深松铲土壤深松作业过程中的耕作载荷组成，并采用单因素试验方法分析了入土深度及作业速度对土壤耕作载荷的影响。结果表明:深松铲土壤耕作阻力主要由前进阻力及垂直阻力组成，土壤耕作阻力及其前进、竖直分量随着作业速度及入土深度的增大而增大，且土壤耕作阻力与两作业参数间皆成抛物线型二次函数关系；同时，土壤耕作阻力的波动状况随入土深度的増大及作业速度的减小而减小。该研究可为深

2、松铲的研究提供一定的依据。关键词：EDEM;轻型凿式深松铲;土壤耕作阻力;载荷波动;作者简介：顿国强(1986-),男，哈尔滨人，讲师，博士，(E-mail)dun-guoqiangl986@163・com。收稿日期:2006-12-24基金：双一流专项(41112417)SimulationAnalysisofLightChisel一typeSubsoilerSoilTillageLoadBasedonEDEMDunGuoqiangChenHaitaoLiXingdongJiWenyiZhuHaiSongWenlongCollegeofMeehtroni

3、cEngineering,NortheastForestryUniversity;EngineeringCollege,NortheastAgricultureUniversity;Abstract：Lightchisel-typesubsoilerwasselectedasresearchobjectanditssoildeeplooseningprocesshasbeensimulatedbyEDEM,acquiredsubsoi1ermagnitudct订lagcrcsistanccanditseveryaxiscomporienthistoryda

4、ta，subsoilersoiltillageresistanceismainlydeterminedbyforwardandnormalcomponent.Singlefactortestmethodwasusedtoanalyzetheinfluenceofsubsoilersoilcuttingdepthandoperatingspeedonsoiltillageload,theresuItsindicatethatsoi1tillageresistanceanditsforwardandnonualcomponentincreasedwithwor

5、kingveloeityandsoilcuttingdepth"sincreasing,thereisaparabolicquadraticfunctioncorrelationbetweensoiltillageresistanceanditscomponentandoperatingspeedandsoilcuttingdepth,meanwhile,soiltillageresistance'sfluetuationstatedecreasedwiththeincreasingofsoi1cuttingdepthandthedccrcasingofw

6、orkingveloeity.Theresearchprovideareferenceforthestudyofsubsoiler.Keyword：EDEM;lightchisel-typesubso订er;so订tillageresistanee;loadfluctuation;Received：2006-12-24o引言保护性耕作技术通过釆用深松、少耕及免耕播种技术代替传统的耕翻式整地技术,可有效提高土壤的蓄水保墙、抗旱、抗水蚀风蚀能力，以及土壤的有机质含量，培肥地力［1-2］。深松铲作为保护性耕作机具深松机的关键部件，其性能优良与否直接影响土壤的深松

7、效果。国内外学者通常采用仿生设计、有限元仿真及试验研究等方法［3-8］,对深松铲进行设计研究:如白景峰、李博及吕秀婷等设计了狗獲爪趾式仿牛深松铲，并进行了试验研究;张强与贾洪雷等利用有限元法对仿牛钩形深松铲耕作阻力进行分析研究及试验验证;王景立及刘选伟等利用ANSYSWorkbench进行了弧形深松铲模态分析研究;王宏立及张伟利用Pro/E和ANSYS对深松铲进行有限元静力学分析;齐关宇、刘林及赵艳忠等采用试验的方法研究了入土深度及铲形对深松铲耕作阻力的影响;李博及刘凡一等虽利用离散元法进行了深松铲耕作阻力的仿真分析研究，但并不深入。本研究采用EDEM建立

8、凿式深松铲的离散元仿真模型，并对其载荷进行空间分解,确定载荷的主要